(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法において、
前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後にスタータに通電して始動動作を開始させ、かかる動作で始動を開始した場合、前記サブエンジンの回転数が通常の始動動作時の第１規定回転数に比べ所定回転数だけ高い第２規定回転数に到達したか否かで前記スタータへの通電停止の可否を判定するとともに、前記スタータへの通電時間を通常の始動動作時に比べ所定時間だけ長くすることを特徴とするサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法。
【請求項２】
冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法において、
前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後に始動動作を開始させ、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長して前記サブエンジンを始動させた場合、該サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達後、所定時間だけサブエンジンへの負荷投入を遅延させることを特徴とするサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法。
【請求項３】
前記条件として、少なくとも（１）前記冷凍装置にバッテリ電源が供給無しから有りにされた場合か否か、（２）前記冷凍装置のメインスイッチがオフからオンにされた場合か否か、（３）前記冷凍装置のサービスドアが開閉された場合か否か、（４）前記サブエンジンが異常停止した場合の再始動時か否か、（５）前記冷凍装置および前記サブエンジンが運転停止から所定期間以上停止後の始動時か否か、（６）外気温度が設定温度以下の場合の始動時か否か、が設定されており、該条件の少なくともいずれか１つが満たされていると判定された場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間が延長されることを特徴とする請求項１または２に記載のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法。
【請求項４】
前記設定条件が満たされていると判定された場合、その条件に応じて前記電動式燃料ポンプに対する通電時間の延長を可変制御することを特徴とする請求項３に記載のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法。
【請求項５】
前記始動動作が終了時、前記サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達しない始動失敗状態が所定回数繰り返されたとき、前記冷凍装置を異常停止させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法。
【請求項６】
冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置において、
前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後にスタータに通電して始動動作を開始させ、かかる動作で始動を開始した場合、前記サブエンジンの回転数が通常の始動動作時の第１規定回転数に比べ所定回転数だけ高い第２規定回転数に到達したか否かで前記スタータへの通電停止の可否を判定するとともに、前記スタータへの通電時間を通常の始動動作時に比べ所定時間だけ長くする制御装置を備えていることを特徴とするサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置。
【請求項７】
冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置において、
前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後に始動動作を開始させ、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長して前記サブエンジンを始動させた場合、該サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達後、所定時間だけサブエンジンへの負荷投入を遅延させる制御装置を備えていることを特徴とするサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍装置を駆動する専用のエンジン（サブエンジン）を備えているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍車両や大型バス等に適用される冷凍・空調装置（以下、単に冷凍装置と称する。）において、冷凍装置の圧縮機を駆動する専用のエンジン（以下、サブエンジンという。）を備えているものがある。このサブエンジンを駆動して冷凍装置を運転する場合、一般にサブエンジンを始動する一定時間（例えば、１５秒）前から電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給し、更にグロープラグに通電した後、スタータに通電してサブエンジンをクランキングし、サブエンジンを始動動作させている。
【０００３】
このクランキングは、サブエンジンの回転数が規定回転数（例えば、５００ｒｐｍ）に到達するまではスタータによりサブエンジンを強制回転させ、サブエンジンが規定回転数に到達するか、もしくは所定時間（例えば、１０秒）が経過し、スタータおよびグロープラグへの通電が停止された後、規定の定格回転数（例えば、１５００ｒｐｍ）の到達するまで、数回繰り返される。この間、電動式燃料ポンプに対する通電は延長されるようになっている。
【０００４】
一方、特許文献１には、内燃機関の燃料供給装置において、制御手段に起動信号が入力されたとき、燃料ポンプを作動させるとともに、インジェクタを開放してデリバリパイプ内のエア抜きを行い、燃料を所定位置まで供給するようにしたものが提示されている。同様に、特許文献２には、燃料タンクから各燃料噴射弁までの燃料供給系の空気抜きを燃料噴射弁の開弁動作と燃料ポンプの燃料供給動作とを利用して実施する装置にあって、燃料供給系の空気抜きが完了しているか否かを判定し、未完と判定されたとき、複数の燃料噴射弁を同期間開弁動作させると共に、燃料ポンプをその開弁動作に応じて作動させ、燃料供給系の空気抜きを実施する制御手段を備えたものが提示されている。
【０００５】
更に、特許文献３には、車両走行中に始動及び停止が行われる内燃機関に適用されて電動モータにより駆動される燃料ポンプの制御装置において、車両走行中には内燃機関の運転状態にかかわらず電動モータへの通電を継続するようにし、電動モータへの通電開始の頻度を低減することにより、電動モータに流れる突入電流の発生頻度を下げ、燃料ポンプの耐久性を向上させるようにしたものが提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１５１８２７号公報（図１−２参照）
【特許文献２】特開２００６−１７００１８号公報（図１−４参照）
【特許文献３】特開２００７−２２４８２２号公報（図１−３参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した従来のものでは、燃料がサブエンジン側に十分に届いていない状態から始動した場合、電動式燃料ポンプへの通電時間が不足し、サブエンジン側に十分燃料が届かないため、サブエンジンが始動するまでに数回クランキングを繰り返す必要があった。つまり、車両に対する設置の都合上から燃料ホースの引廻しが長くなっていた場合、架装後、最初のエンジン始動時、燃料が十分に届かないことがあり、また、燃料フィルタを交換することにより燃料が空にされた場合、燃料フィルタ内に燃料が満たされるまでに時間がかかり、燃料が届かないことがある。更に、燃料タンクが空（ガス欠）であったり、燃料系統内のエアが抜けず、それが噛み込まれたりして燃料が十分に届かないこともあり、クランキング時間が長くなるという問題があった。
【０００８】
このような場合、クランキングが数回繰り返されることになるため、エンジンスタータが早期に消耗したり、ユーザが故障と間違えたりするといった問題があるほか、無駄に電力を消費したり、バッテリが早期に劣化したり、あるいは過放電によりバッテリ上がりとなって、そのまま冷凍装置が運転不能となることもあった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、燃料がサブエンジン側に届き難く、始動し難い条件下でのサブエンジンの始動性を改善し、始動時間を可及的に短くすることができるサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法および装置は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法は、冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法において、前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後にスタータに通電して始動動作を開始させ、かかる動作で始動を開始した場合、前記サブエンジンの回転数が通常の始動動作時の第１規定回転数に比べ所定回転数だけ高い第２規定回転数に到達したか否かで前記スタータへの通電停止の可否を判定するとともに、前記スタータへの通電時間を通常の始動動作時に比べ所定時間だけ長くすることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、サブエンジンの始動時、サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、その延長時間が経過後に始動動作を開始させ、かかる動作で始動を開始した場合、サブエンジンの回転数が通常の始動動作時の第１規定回転数に比べ所定回転数だけ高い第２規定回転数に到達したか否かでスタータへの通電停止の可否を判定するとともに、スタータへの通電時間を通常の始動動作時に比べ所定時間だけ長くするようにしているため、燃料がサブエンジン側に十分届いていない状態からの始動になると推定される条件下では、あらかじめ電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、サブエンジン側に十分燃料を供給した後、スタータに通電して始動動作を開始させることができる。従って、新たな機器等を追加することなく、確実にサブエンジンの始動性を向上させることができる。また、電動式燃料ポンプへの通電時間が多少長くなるが、燃料がサブエンジン側に十分届かずに始動までに数回のクランキングが繰り返される場合に比べ、サブエンジンの始動時間を可及的に短くすることができ、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の低下、更にはユーザが故障と誤認すること等を抑制することができる。更に、始動し難い条件下では、通常の始動動作時よりも高い第２規定回転数に到達するまでスタータを回転させるとともに、スタータへの通電時間を長くすることにより、サブエンジンの回転数を確実に始動領域まで上昇させることができる一方、通常の始動動作時には、サブエンジンの回転数が第１規定回転数に到達した時点で早めにスタータへの通電を止めることができるため、サブエンジンの始動性を確保しながら、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の早期低下等を着実に抑制することができる。
【００１２】
さらに、本発明にかかるサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法は、冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法において、前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後に始動動作を開始させ、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長して前記サブエンジンを始動させた場合、該サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達後、所定時間だけサブエンジンへの負荷投入を遅延させることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、サブエンジンの始動時、サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、その延長時間が経過後に始動動作を開始させ、電動式燃料ポンプへの通電時間を延長してサブエンジンを始動させた場合、サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達後、所定時間だけサブエンジンへの負荷投入を遅延させるようにしているため、燃料がサブエンジン側に十分届いていない状態からの始動になると推定される条件下では、あらかじめ電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、サブエンジン側に十分燃料を供給した後、始動動作を開始させることができる。従って、新たな機器等を追加することなく、確実にサブエンジンの始動性を向上させることができる。また、電動式燃料ポンプへの通電時間が多少長くなるが、燃料がサブエンジン側に十分届かずに始動までに数回のクランキングが繰り返される場合に比べ、サブエンジンの始動時間を可及的に短くすることができ、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の低下、更にはユーザが故障と誤認すること等を抑制することができる。更に、定格回転数に到達した後、冷凍装置の圧縮機クラッチオン、ファンモータへの通電開始、オルタネータの発電開始等の負荷投入を所定時間だけ遅延させ、その間にサブエンジンの回転を安定化させることができるため、定格回転に到達後、例えば燃料に空気が混入する等により回転が一時不安定化した場合でも、負荷投入が原因での失速によるエンジンストールを防ぐことができる。
【００１４】
さらに、本発明のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法は、上述のいずれかのサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法において、前記条件として、少なくとも（１）前記冷凍装置にバッテリ電源が供給無しから有りにされた場合か否か、（２）前記冷凍装置のメインスイッチがオフからオンにされた場合か否か、（３）前記冷凍装置のサービスドアが開閉された場合か否か、（４）前記サブエンジンが異常停止した場合の再始動時か否か、（５）前記冷凍装置および前記サブエンジンが運転停止から所定期間以上停止後の始動時か否か、（６）外気温度が設定温度以下の場合の始動時か否か、が設定されており、該条件の少なくともいずれか１つが満たされていると判定された場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間が延長されることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、条件として、上記（１）ないし（６）の条件が設定されており、該条件の少なくともいずれか１つが満たされていると判定された場合、電動式燃料ポンプへの通電時間が延長されるようになっているため、燃料がサブエンジン側に十分届いていない状態からの始動になると推定される（１）ないし（６）の条件下では、確実に電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、サブエンジン側に十分に燃料を供給した後、始動動作を開始させることができる。従って、燃料がサブエンジン側に十分届いていない状態での始動になると推定される場合におけるサブエンジンの始動性を好ましい状態に改善することができる。
【００１６】
さらに、本発明のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法は、上記のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法において、前記設定条件が満たされていると判定された場合、その条件に応じて前記電動式燃料ポンプに対する通電時間の延長を可変制御することを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、設定条件が満たされていると判定された場合、その条件に応じて電動式燃料ポンプに対する通電時間の延長を可変制御するようにしているため、あらかじめ設定されている条件毎に、あるいは条件毎の検出状態に応じて延長される電動式燃料ポンプへの通電時間を可変し、電動式燃料ポンプに対する通電時間をきめ細かく調整することができる。従って、電動式燃料ポンプに対する通電時間の延長を必要最小限に抑制し、消費電力を更に低減することができる。
【００１８】
さらに、本発明のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法は、上述のいずれかのサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法において、前記始動動作が終了時、前記サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達しない始動失敗状態が所定回数繰り返されたとき、前記冷凍装置を異常停止させることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、始動動作が終了時、サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達しない始動失敗状態が所定回数繰り返されたとき、冷凍装置を異常停止させるようにしているため、サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達しない始動失敗状態が所定回数繰り返された場合、本始動方法では解決できない劣化あるいは故障が発生していると判断し、冷凍装置を異常停止させることができる。従って、サブエンジンを含む冷凍装置を保護停止し、正常な機器類等を保護することができる。
【００２０】
さらに、本発明にかかるサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置は、冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置において、前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後にスタータに通電して始動動作を開始させ、かかる動作で始動を開始した場合、前記サブエンジンの回転数が通常の始動動作時の第１規定回転数に比べ所定回転数だけ高い第２規定回転数に到達したか否かで前記スタータへの通電停止の可否を判定するとともに、前記スタータへの通電時間を通常の始動動作時に比べ所定時間だけ長くする制御装置を備えていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、サブエンジンの始動時、サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、その延長時間が経過後にスタータに通電して始動動作を開始させ、かかる動作で始動を開始した場合、サブエンジンの回転数が通常の始動動作時の第１規定回転数に比べ所定回転数だけ高い第２規定回転数に到達したか否かでスタータへの通電停止の可否を判定するとともに、スタータへの通電時間を通常の始動動作時に比べ所定時間だけ長くする制御装置を備えているため、燃料がサブエンジン側に十分届いていない状態からの始動になると推定される条件下では、あらかじめ電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、サブエンジン側に十分燃料を供給後、スタータに通電して始動動作を開始させることができる。従って、新たな機器等を追加することなく、確実にサブエンジンの始動性を向上させることができる。また、電動式燃料ポンプへの通電時間が多少長くなるが、燃料がサブエンジン側に十分届かずに始動までに数回のクランキングが繰り返される場合に比べ、サブエンジンの始動時間を可及的に短くすることができ、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の低下、更にはユーザが故障と誤認すること等を抑制することができる。更に、始動し難い条件下では、通常の始動動作時よりも高い第２規定回転数に到達するまでスタータを回転させるとともに、スタータへの通電時間を長くすることにより、サブエンジンの回転数を確実に始動領域まで上昇させることができる一方、通常の始動動作時には、サブエンジンの回転数が第１規定回転数に到達した時点で早めにスタータへの通電を止めることができるため、サブエンジンの始動性を確保しながら、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の早期低下等を着実に抑制することができる。
【００２２】
さらに、本発明にかかるサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置は、冷凍装置を駆動する専用のサブエンジンを備え、該サブエンジンの始動時、事前に電動式燃料ポンプに通電して燃料を供給後、始動動作させるようにしているサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動装置において、前記サブエンジンの始動時、該サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、該延長時間が経過後に始動動作を開始させ、前記電動式燃料ポンプへの通電時間を延長して前記サブエンジンを始動させた場合、該サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達後、所定時間だけサブエンジンへの負荷投入を遅延させる制御装置を備えていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、サブエンジンの始動時、サブエンジン側に燃料が届いているか否かに関する設定条件が満たされているか否かを判定し、該条件が満たされていた場合、電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、その延長時間が経過後に始動動作を開始させ、電動式燃料ポンプへの通電時間を延長してサブエンジンを始動させた場合、サブエンジンの回転数が規定の定格回転数に到達後、所定時間だけサブエンジンへの負荷投入を遅延させる制御装置を備えているため、燃料がサブエンジン側に十分届いていない状態からの始動になると推定される条件下では、あらかじめ電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、サブエンジン側に十分燃料を供給した後、始動動作を開始させることができる。従って、新たな機器等を追加することなく、確実にサブエンジンの始動性を向上させることができる。また、電動式燃料ポンプへの通電時間が多少長くなるが、燃料がサブエンジン側に十分届かずに始動までに数回のクランキングが繰り返される場合に比べ、サブエンジンの始動時間を可及的に短くすることができ、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の低下、更にはユーザが故障と誤認すること等を抑制することができる。更に、定格回転数に到達した後、冷凍装置の圧縮機クラッチオン、ファンモータへの通電開始、オルタネータの発電開始等の負荷投入を所定時間だけ遅延させ、その間にサブエンジンの回転を安定化させることができるため、定格回転に到達後、例えば燃料に空気が混入する等により回転が一時不安定化した場合でも、負荷投入が原因での失速によるエンジンストールを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法および装置によると、燃料がサブエンジン側に十分届いていない状態からの始動になると推定される条件下では、あらかじめ電動式燃料ポンプへの通電時間を延長し、サブエンジン側に十分燃料を供給後、始動動作を開始させることができるため、新たな機器等を追加することなく、確実にサブエンジンの始動性を向上させることができる。また、電動式燃料ポンプへの通電時間が多少長くなるが、燃料がサブエンジン側に十分届かずに始動までに数回のクランキングが繰り返される場合に比べ、サブエンジンの始動時間を可及的に短くすることができ、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の低下、更にはユーザが故障と誤認すること等を抑制することができる。
【００２５】
更に、始動し難い条件下では、通常の始動動作時よりも高い第２規定回転数に到達するまでスタータを回転させるとともに、スタータへの通電時間を長くすることにより、サブエンジンの回転数を確実に始動領域まで上昇させることができる一方、通常の始動動作時には、サブエンジンの回転数が第１規定回転数に到達した時点で早めにスタータへの通電を止めることができるため、サブエンジンの始動性を確保しながら、スタータの消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の早期低下等を着実に抑制することができる。
【００２６】
また、定格回転数に到達した後、冷凍装置の圧縮機クラッチオン、ファンモータへの通電開始、オルタネータの発電開始等の負荷投入を所定時間だけ遅延させ、その間にサブエンジンの回転を安定化させることができるため、定格回転に到達後、例えば燃料に空気が混入する等により回転が一時不安定化した場合でも、負荷投入が原因での失速によるエンジンストールを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係るサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法を適用した輸送用冷凍装置の架装状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すサブエンジン式冷凍装置の冷媒回路図である。
【図３】図２に示すサブエンジンの燃料供給装置の構成図である。
【図４】本発明に係るサブエンジン式冷凍装置のエンジン始動方法における制御フローのサブエンジン側に燃料が届いているか否かを判定する部分のチャート図である。
【図５】図４に示す制御フローにおけるａ部に続く通常の始動動作時のチャート図である。
【図６】図４に示す制御フローにおけるｂ部に続く電動式燃料ポンプへの通電時間を延長した場合の始動動作時のチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の一実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。
図１には、輸送用冷凍装置を冷凍車両に架装した状態の斜視図が示されている。
冷凍車両１には、荷台側に積載されているコンテナ２内を冷却または加熱して庫内温度を所望の設定温度に維持する輸送用冷凍装置（冷凍装置、冷凍機）３が架装されている。この輸送用冷凍装置３は、コンテナ２内に設置されているエバポレータユニット４と、コンテナ２の外部でシャーシ下等に設置されているコンデンシングユニット５とから構成され、両ユニット４，５間は、冷媒配管６および図示省略の電気ケーブル等により連結されている。
【００２９】
輸送用冷凍装置３は、図２に示されるように、冷媒を圧縮する圧縮機７と、コンデンサファン９が付設されている冷媒を凝縮するコンデンサ８と、コンデンサ８で凝縮された液冷媒を貯留するレシーバ１０と、レシーバ１０から送られてくる液冷媒を断熱膨張する膨張弁１１と、エバポレータファン１３が付設されている断熱膨張された気液二相冷媒を蒸発するエバポレータ１２と、蒸発された冷媒ガス中の液分を分離してガス分のみを圧縮機７へと吸入させるアキュームレータ１４とを備えており、これらが冷媒配管６を介して順次接続されることにより閉サイクルの冷媒回路１５が構成されている。
【００３０】
圧縮機７は、冷凍車両１の走行用エンジンとは別に搭載されている冷凍装置専用のエンジン１６（以下、サブエンジン１６という。）により、遠心クラッチ付プーリ１７および電磁クラッチ付プーリ１８を介してベルト駆動されるようになっている。また、サブエンジン１６により遠心クラッチ付プーリ１７を介してベルト駆動されるオルタネータ１９が搭載されており、該オルタネータ１９により発電された電力によりバッテリ２０が充電されるとともに、コンデンサファン９およびエバポレータファン１３が駆動されるように構成されている。
【００３１】
上記サブエンジン１６、オルタネータ１９、圧縮機７、コンデンサファン９、レシーバ１０およびアキュームレータ１４等は、コンデンシングユニット５内に設置され、冷凍車両１のシャーシ下等に架装されており、また、上記膨張弁１１、エバポレータ１２およびエバポレータファン１３等は、エバポレータユニット４内に設置され、コンテナ２内の前方上方部位に架装されている。
【００３２】
サブエンジン１６には、ディーゼルエンジンが用いられている。このサブエンジン１６は、図３に示されるように、燃料タンク２２に蓄えられている燃料（軽油）を、水分分離器２３、電動式燃料ポンプ２４、および燃料フィルタ２５を経由して燃料噴射ポンプ２６に供給するとともに、この燃料を燃料噴射ポンプ２６により負荷に応じた量に調整し、高圧に加圧して燃料噴射ノズル２７に送り、サブエンジン１６の燃焼室内に噴射する燃料供給装置２１を備えている。燃料供給装置２１には、燃料噴射ポンプ２６および燃料噴射ノズル２７から余剰の燃料を燃料タンク２２に戻すリターン通路２８が付設されている。
【００３３】
また、サブエンジン１６は、燃焼室内に設けられ、始動時に通電される補助熱源としてのグロープラグ２９を備えているとともに、始動用のスタータ３０を備えた構成とされている。更に、サブエンジン１６およびその燃料供給装置２１は、タイマー機能を内蔵している制御装置３１により制御されるようになっている。
【００３４】
このサブエンジン１６の始動方法が、図４ないし図６の制御フローチャート図に示されている。以下に、この制御フローチャート図に基づいて、サブエンジン１６の始動方法を詳しく説明する。
ステップＳ１によりエンジン始動指令が出されると、図４に示されるように、ステップＳ２において、電動式燃料ポンプ２４に通電が開始される。これによって、燃料タンク２２内の燃料が、燃料供給系により水分分離器２３、電動式燃料ポンプ２４、および燃料フィルタ２５を経由して燃料噴射ポンプ２６へと供給される。
【００３５】
ここで、電動式燃料ポンプ２４に対する通電時間を延長するか否かが、以下のステップを経て順次判定される。まず、ステップＳ３で、（１）冷凍装置３にバッテリ電源無しから有りになった場合か否かが判定される。「ＹＥＳ」の場合は、通電時間が延長されてステップＳ１６に移行され、「ＮＯ」の場合はステップＳ４に移行される。引続き、ステップＳ４では、（２）冷凍装置３のメインスイッチ（又はサービススイッチ）がＯＦＦからＯＮにされた場合か否かが判定され、同様に、ステップＳ５では、（３）冷凍装置３のサービスドアが開閉された場合か否かが判定され、ステップＳ６では、（４）サブエンジン１６が異常停止した場合の再始動時か否かが判定され、ステップＳ７では、（５）冷凍装置３およびサブエンジン１６が運転停止から所定期間以上停止した後の始動時か否かが判定され、更にステップＳ８では、（６）外気温度が設定温度以下の場合の始動時か否か判定される。
【００３６】
なお、上記条件（１）ないし（６）は、予め制御装置３１に設定されており、該条件を満たしているか否かは、冷凍装置３およびサブエンジン１６に備え付けられている既設のスイッチおよびセンサ等からの入力信号を利用して判定できるようになっている。このため、新たにセンサ等を設置する必要はない。
【００３７】
ステップＳ３ないしＳ８において、「ＹＥＳ」と判定された場合、それぞれ通電時間が延長された後、図６に示すステップＳ１６に移行され、グロープラグ２９に通電が開始される。また、「ＮＯ」と判定された場合は、順次、次のステップを経て通電時間が延長されることなく、図５に示すステップＳ９に移行され、グロープラグ２９に通電が開始される。本実施形態では、電動式燃料ポンプ２４に対する通電時間は、例えば１５秒に設定されており、上記（１）ないし（６）の条件が満たされた場合、例えば６０秒に延長されるようになっている。
【００３８】
電動式燃料ポンプ２４に対する通電時間が延長されたか否かで、以後の始動動作が異なってくる。電動式燃料ポンプ２４への通電時間が延長されなかった場合、図５に示される制御フローに従って通常の始動動作が開始される。この通常の始動動作時は、電動式燃料ポンプ２４に対する規定の通電時間１５秒およびグロープラグ２９に対する規定通電時間１０秒が経過すると、ステップＳ１０に移行され、スタータ３０に通電が開始される。ここで、スタータ３０への通電時間は、例えば１０秒に規定されている。
【００３９】
スタータ３０に通電され、サブエンジン１６のクランキングが開始されると、ステップＳ１１において、サブエンジン１６の回転数が第１規定回転数（例えば、５００ｒｐｍ）に到達したか否かが判定される。「ＮＯ」の場合は、ステップＳ１２に移行され、スタータ３０への規定通電時間１０秒が経過するまで、クランキングが継続される。サブエンジン１６の回転数が第１規定回転数の５００ｒｐｍに到達するか、もしくはスタータ３０への規定通電時間１０秒が経過すると、ステップＳ１３に移行され、スタータ３０およびグロープラグ２９に対する通電が停止される。
【００４０】
引続き、ステップＳ１４では、サブエンジン１６の回転数が定格回転数（例えば、１５００ｒｐｍ）に到達したか否かが判定される。「ＮＯ」の場合、始動失敗と判定され、ステップＳ２に戻って上記の動作が繰り返される。一方、「ＹＥＳ」と判定された場合は、ステップＳ１５に移行され、圧縮機７の電磁クラッチ付プーリ１８がオン、コンデンサファン９およびエバポレータファン１３のファンモータ通電開始、オルタネータ１８の発電開始等のエンジン負荷が投入される。これによって、通常の始動動作時の制御が終了される。
【００４１】
一方、上記（１）ないし（６）の条件が満たされ、電動式燃料ポンプ２４に対する通電時間が６０秒に延長された場合、図６に示されるステップＳ１６に移行され、グロープラグ２９に通電が開始される。この場合、グロープラグ２９に対する通電時間は、例えば４０秒とされる。電動式燃料ポンプ２４に対する通電時間６０秒およびグロープラグ２９に対する規定の通電時間４０秒が経過すると、ステップＳ１７に移行され、スタータ３０への通電が開始される。ここでのスタータ３０への通電時間は、例えば通常の始動動作時の２倍の２０秒に設定されている。
【００４２】
スタータ３０に通電され、サブエンジン１６のクランキングが開始されると、ステップＳ１８で、サブエンジン１６の回転数が第２規定回転数（例えば、７００ｒｐｍ）に到達したか否かが判定される。ここでは、サブエンジン１６の始動を確実化するため、第２規定回転数を通常の始動動作時の第１規定回転数よりも２００ｒｐｍだけ高い、例えば７００ｒｐｍに設定している。サブエンジン１６の回転数が第２規定回転数の７００ｒｐｍに未到達の場合は、ステップＳ１９に移行され、スタータ３０への規定通電時間２０秒が経過するまで、クランキングが継続される。サブエンジン１６の回転数が第２規定回転数に到達するか、もしくはスタータ３０への規定通電時間２０秒が経過すると、ステップＳ２０に移行され、スタータ３０およびグロープラグ２９に対する通電が停止される。
【００４３】
引続き、ステップＳ２１では、サブエンジン１６の回転数が定格回転数（例えば、１５００ｒｐｍ）に到達したか否かが判定される。「ＮＯ」の場合、始動失敗と判定され、ステップＳ２２で始動失敗回数がカウントされた後、ステップＳ２に戻って上記の動作が繰り返される。一方、「ＹＥＳ」と判定された場合は、ステップＳ２３に移行され、上記のエンジン負荷が投入されるが、ここでは、定格回転数に到達してから規定時間（例えば、６０秒）経過し、回転が安定化してから、エンジン負荷投入を行うようにしている。
【００４４】
また、ステップＳ２２では、始動失敗回数がカウントされており、それが、例えば連続４回目と判定された場合、ステップＳ２４に移行され、本制御方法では解決できない劣化や故障がサブエンジン１６を含む冷凍装置３側で発生していると判断し、冷凍装置３およびサブエンジン１６を異常停止するようにしている。
【００４５】
このように、本実施形態では、上記（１）ないし（６）の条件が満たされ、サブエンジン１６に燃料が十分届いていない状態からの始動になると推定される場合、サブエンジン１６が始動し難くなっていることから、電動式燃料ポンプ２４への通電時間を延長するだけでなく、グロープラグ２９およびスタータ３０への通電時間を延長するとともに、グロープラグ２９およびスタータ３０への通電停止を判定する第２規定回転数、更にはエンジン負荷の投入タイミングをも変更し、始動性の向上を図るようにしている。
【００４６】
なお、上記実施形態では、電動式燃料ポンプ２４への通電時間を、（１）ないし（６）の条件を満たしたとき、一律に通常の始動動作時の１５秒から６０秒に延長するようにしているが、例えば外気温度の場合、検出温度に応じて延長時間を可変にする等、設定されている条件毎に、あるいは条件毎の検出状態に応じて延長される電動式燃料ポンプ２４への通電時間を可変制御するようにしてもよい。
【００４７】
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
冷凍装置３は、サブエンジン１６が駆動され、それを駆動源として圧縮機７が電磁クラッチ付プーリ１８を介して駆動されることにより運転される。この際、サブエンジン１６によりオルタネータ１９が駆動され、発電された電力でコンデンサファン９およびエバポレータファン１３が回転される。エバポレータファン１３が回転されると、コンテナ２内の空気がエバポレータユニット４に循環され、エバポレータ１２で冷却された後、コンテナ２内に吹出されることによって、その内部の冷却に供される。
【００４８】
サブエンジン１６は、冷凍装置３の運転に先立ちエンジン始動指令が出力されることにより始動される。サブエンジン１６の始動は、まず燃料供給装置２１の電動式燃料ポンプ２４を駆動し、燃料噴射ポンプ２６に燃料を供給するとともに、グロープラグ２９およびスタータ３０を駆動してクランキング（始動動作）を行うことによって、自動始動されるようになっている。このクランキングの際、電動式燃料ポンプ２４により燃料噴射ポンプ２６、すなわちサブエンジン１６側に燃料を十分に供給しておく必要があるが、始動時の条件によっては、燃料がサブエンジン１６側に十分届いていないことも起こり得る。この場合、クランキングが数回繰り返されるため、始動時間が長くなってしまう。
【００４９】
然るに、本実施形態においては、サブエンジン１６の始動時、予め設定されている上記条件（１）ないし（６）が満たされているか否かを判定し、該条件（１）ないし（６）の少なくとも１つが満たされていた場合、電動式燃料ポンプ２４への通電時間を延長し、その延長時間が経過後に始動動作を開始させるようにしている。このため、燃料がサブエンジン１６側に十分届いていない状態からの始動になると推定される設定条件下では、予め電動式燃料ポンプ２４への通電時間を延長し、サブエンジン１６側に十分燃料を供給した後、始動動作を開始させることができる。
【００５０】
従って、新たな機器等を追加することなく、確実にサブエンジン１６の始動性を向上させることができる。また、電動式燃料ポンプ２４への通電時間が多少長くなるが、燃料がサブエンジン１６側に十分届かずに始動までに数回のクランキングが繰り返される場合に比べ、サブエンジン１６の始動時間を可及的に短くすることができる。このため、スタータ３０の消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ１９の過放電（バッテリ上がり）や容量低下、更にはユーザが故障と誤認すること等を抑制することができる。
【００５１】
また、燃料がサブエンジン１６側に十分届いていない状態からの始動になると推定される条件として、少なくとも
（１）冷凍装置３にバッテリ電源が供給無しから有りにされた場合か否か。
（２）冷凍装置３のメインスイッチがオフからオンにされた場合か否か。
（３）冷凍装置３のサービスドアが開閉された場合か否か。
（４）サブエンジン１６が異常停止した場合の再始動時か否か。
（５）冷凍装置３およびサブエンジン１６が運転停止から所定期間以上停止した後の始動時か否か。
（６）外気温度が設定温度以下の場合の始動時か否か。
の６つの条件が予め設定されており、これら条件の少なくともいずれか１つが満たされている場合、電動式燃料ポンプ２４への通電時間を延長するようにしているため、燃料がサブエンジン１６側に十分届いていない状態からの始動になると推定される条件下では、確実に電動式燃料ポンプ２４への通電時間を延長し、サブエンジン１６側に十分に燃料を供給した後、始動動作を開始させることができる。従って、燃料がサブエンジン１６に十分届いていない状態での始動になると推定される場合におけるサブエンジン１６の始動性を好ましい状態に改善することができる。
【００５２】
また、上記（１）ないし（６）の条件が満たされていると判定された場合、その条件に応じて電動式燃料ポンプ２４への通電時間の延長を可変制御するようにしてもよく、この場合、あらかじめ設定されている条件毎に、あるいは条件毎の検出状態に応じて延長される電動式燃料ポンプ２４への通電時間を可変し、電動式燃料ポンプ２４に対する通電時間をきめ細かく調整することが可能となる。従って、電動式燃料ポンプ２４に対する通電時間の延長を必要最小限に抑制し、消費電力を更に低減することができる。
【００５３】
また、本実施形態では、電動式燃料ポンプ２４への通電時間を延長し、その延長時間が経過後にスタータ３０に通電して始動動作を開始した場合、サブエンジン１６の回転数が通常の始動動作時の第１規定回転数（５００ｒｐｍ）に比べ２００ｒｐｍだけ高い７００ｒｐｍ（第２規定回転数）に到達したか否かで、スタータ３０への通電停止の可否を判定するとともに、スタータ３０への通電時間を通常の始動動作時の２倍にしている。このため、始動し難い条件下では、通常の始動動作時よりも高い第２規定回転数に達するまでスタータ３０を回転させるとともに、スタータ通電時間を長くすることにより、サブエンジン１６の回転数を確実に始動領域まで上昇させることができる。一方、通常の始動動作時には、サブエンジン１６の回転数が第１規定回転数に到達した時点で早めにスタータ３０への通電を止めることができる。これによって、サブエンジン１６の始動性を確保しながら、スタータ３０の消耗、無駄な電力消費、それに伴うバッテリ上がりやバッテリ容量の早期低下等を着実に抑制することができる。
【００５４】
さらに、クランキング（始動動作）が終了時、サブエンジン１６の回転数が規定の定格回転数（１５００ｒｐｍ）に到達しない始動失敗状態が所定回数（４回）繰り返されたとき、冷凍装置３を異常停止させるようにしているため、サブエンジン１６の回転数が規定の定格回転数に到達しない始動失敗状態が所定回数繰り返された場合、本始動方法では解決できない劣化あるいは故障が発生していると判断し、冷凍装置３を異常停止させることができる。これによって、サブエンジン１６を含む冷凍装置３を保護停止し、正常な機器類等にまで影響が及び事態を避けることにより正常機器を保護することができる。
【００５５】
また、電動式燃料ポンプ２４への通電時間を延長してサブエンジン１６を始動させた場合、サブエンジン１６の回転数が規定の定格回転数（１５００ｒｐｍ）に到達後、所定時間（例えば、６０秒）だけサブエンジン１６に対する負荷投入を遅延させるようにしている。このため、定格回転数に到達後、圧縮機７の電磁クラッチ付プーリ１８がオン、コンデンサファン９およびエバポレータファン１３への通電開始、オルタネータ１９の発電開始等の負荷投入を所定時間だけ遅延させ、その間にサブエンジン１６の回転を安定化させることができ、従って、定格回転に到達後、例えば燃料に空気が混入する等により回転が一時不安定化した場合でも、負荷投入が原因での失速によるエンジンストール等を防止することができる。
【００５６】
なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、コンデンサファン９をオルタネータ１９で発電された電力で駆動する例について説明したが、コンデンサファン９は、サブエンジン１６と同じコンデンシングユニット５内に設置されているため、サブエンジン１６の動力により直接駆動するようにしてもよい。
【００５７】
また、冷凍装置３は、冷却だけでなく、加温機構を備え、加温運転ができるようにしたもの等、如何なる構成のものであってもよい。更に、上記実施形態では、グロープラグ２９を設けた例について説明したが、グロープラグ２９は必ずしも必要ではなく、このグロープラグ２９に代えて吸気通路にインテークヒータを設けた構成としてもよい。また、サブエンジン式の空調装置にも同様に適用できることは云うまでもない。
【符号の説明】
【００５８】
３  輸送用冷凍装置（冷凍装置、冷凍機）
１６  サブエンジン
２４  電動式燃料ポンプ
３０  スタータ
３１  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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